《自然》：腦癌形成研究獲新發(fā)現(xiàn)
日期：2012-04-11 08:54:54
來自美國加州大學舊金山分校，日本理化研究所RIKEN等處的研究人員發(fā)表了題為“Local generation of glia is a major astrocyte source in postnatal cortex”的文章，報道了膠質細胞中最大組成成分：星型膠質細胞的一種新來源，證明了產后皮質局部生成星型膠質細胞是膠質細胞一個主要來源的觀點，這對于深入了解膠質細胞來源，以及腦癌相關的神經(jīng)膠質瘤形成機理具有重要意義，相關成果公布在《Nature》雜志在線版上。
文章的通訊作者是著名的華裔神經(jīng)生物學家詹裕農(Yuh-Nung Jan) ，第一作者是從中科院上海生命科學研究院獲得博士學位的戈鵡平博士。詹裕農與葉公杼夫妻的主要研究方向是離子通道和神經(jīng)發(fā)育等方面，不僅他們的工作得到了許多人的肯定，并且從他們實驗室中也走出了多位華人科學家，比如時松海，沈華智等。戈鵡平博士2000年師從于上海生命科學研究院神經(jīng)所段樹民研究員，其博士論文“海馬區(qū)神經(jīng)元和膠質細胞相互作用及其可塑性研究”曾榮獲全國優(yōu)秀博士學位論文。
神經(jīng)膠質細胞（Glial cells）廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)內的，是除了神經(jīng)元以外的所有細胞，占據(jù)人類大腦中將近50%的細胞。中樞神經(jīng)膠質細胞主要分為三種類型: 星型膠質細胞、少突膠質細胞和小膠質細胞。其中星型膠質細胞（Astrocytes）是最大的一類，對于產后胎兒發(fā)育的突觸連接具有重要的調控作用。
如果星型膠質細胞發(fā)生突變，那么就會導致嚴重的神經(jīng)失序癥，比如腦癌，因此了解星型膠質細胞如何產生的機理具有重要意義。研究顯示，星型膠質細胞的來源主要有兩個方面，一個是腦室區(qū)放射狀膠質細胞(radial glia)，另一個是腦室下區(qū)的祖細胞。在產后的頭三個星期里，嚙齒動物大腦中膠質細胞群體，主要是星型膠質細胞會增加6-8倍，但是這種擴增的機制，至今還并不清楚。
在這篇文章中，研究人員在小鼠產后皮質中，發(fā)現(xiàn)膠質細胞的一個主要來源是分化星型膠質細胞的擴增。與腦室下區(qū)的膠質祖細胞不同，分化的星型膠質細胞發(fā)生了對稱分裂，并且產生的細胞能隨著與血管緊聯(lián)的星型膠質細胞，功能性整合進現(xiàn)有的膠質網(wǎng)絡。
這項研究證明了產后皮質本地產星型膠質細胞是膠質細胞一個主要來源的觀點，而且這種與血管的緊密聯(lián)系，對于調控腦部血液流動，傳遞血液中的營養(yǎng)元素到神經(jīng)元中具有重要意義。
不過目前還不清楚這些大量的本地產星型膠質細胞如何能介入血管新生，形成完整的gliovascular接口。但是考慮到影響膠質細胞增殖的異常基因活性是神經(jīng)膠質瘤——構成了80%的初級惡性腦癌的潛在原因之一，因此檢測神經(jīng)膠質瘤是否是大腦中本地分裂的膠質細胞的失序調控造成的，也是一個有趣，且意義重大的深入研究。
詹裕農研究組近期還揭示了樹突調控關鍵NDR家族激酶中NDR1/2激酶的兩種底物，在樹突分支和樹突棘生長過程中扮演的重要角色，這對于進一步分析神經(jīng)樹突發(fā)生和生長具有重要意義，相關成果公布在Neuron雜志上。
研究人員發(fā)現(xiàn)一種結構域失活（dominant negative）的NDR1/2突變或者siRNA的表達，會增加哺乳動物錐體神經(jīng)元（pyramidal neurons）的樹突長度，和近端分支，這在培養(yǎng)細胞和體內實驗中都得到了證實。同時研究人員也發(fā)現(xiàn)持續(xù)激活的NDR1/2表達會發(fā)生相反的作用。這項研究揭示了樹突調控關鍵NDR家族激酶中NDR1/2激酶的兩種底物，在樹突分支和樹突棘生長過程中扮演的重要角色，這對于進一步分析神經(jīng)樹突發(fā)生和生長具有重要意義。
